Aluminiumnitrid als piezoelektrisches Membranmaterial für MEMS

Konferenz: MikroSystemTechnik - KONGRESS 2007
15.10.2007 - 17.10.2007 in Dresden

Tagungsband: MikroSystemTechnik

Seiten: 4Sprache: DeutschTyp: PDF

Persönliche VDE-Mitglieder erhalten auf diesen Artikel 10% Rabatt

Autoren:
Polster, Tobias; Albrecht, Arne; Hoffmann, Martin (Institut für Mikro- und Nanotechnologien, Technische Universität Ilmenau, Ilmenau)
Michael, Steffen (Melexis GmbH, Erfurt)

Inhalt:
Freitragende piezoelektrische Membranen aus Aluminiumnitrid (AlN) werden als Basisstruktur für eine Vielzahl von Applikationen in der Mikrosystemtechnik vorgestellt. Es konnten Membranen mit einem Durchmesser von bis zu 3 mm bei einer Dicke von 300 nm hergestellt werden. Der Ansatz, der in diesem Beitrag hervorgehoben werden soll, ist die Strukturierung von dünnen Membranen aus AlN, die zur Schwingungsdetektion eingesetzt werden. Mit dem reaktiven Sputtern als Herstellungsprozess ist es möglich, die Spannung in der dünnen AlN Schicht vom Zug- bis in den Druckbereich zu variieren. Dadurch können auch gezielt niedrig verspannte Schichten hergestellt und so die Empfindlichkeit eines Sensorelements eingestellt werden. Schwingungsmessungen an diesen Membranen unterstreichen die hervorragenden mechanischen Materialeigenschaften. Dazu wurde ein Scanning-Laservibrometer eingesetzt. An ersten Funktionsmustern für akustische Sensoren wurde das piezoelektrische Wandlerverhalten untersucht.